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一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝的制作方法

文檔序號:4624072閱讀:416來源:國知局
專利名稱:一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝的制作方法
技術領域
本發明涉及一種制備真空或非真空集熱器件的吸熱體材料的方法,特別是一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝,屬于太陽能光熱利用領域。
背景技術
目前,中國光熱產業發展迅猛,特別是其核心的太陽能能真空集熱管已經達到年產過億支的規模,年新增集熱面積達到千萬平方米以上,對于太陽光譜選擇性吸收涂層,目前國內主要使用陽極氧化類、電鍍黑鉻類甚至高分子基噴涂類涂層,這類涂層為濕法工藝制備,其制備過程或多或少都會產生廢液等環境污染問題,且其在制備的光熱轉換膜層并不能有效的降低發射比。
物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition,PVD)作為近幾十年來發展起來的綠色環保干法鍍膜技術,其在制備光譜選擇性吸收膜層方面,具有相當優勢。其基本過程為,靶材和背板綁定為一體。基材和靶材分別接地和負電壓,從而在兩者之間形成之間電場,通入的工作氣體(一般為Ar氣)原子在電場的作用下,電離形成Ar正離子和電子e的等離子態,等離子體充斥在靶材和基材間的濺射區域。Ar正離子在電場作用下轟擊靶材表面,從而使靶材原子脫落形成粒子團,并沉積在基材上邊形成所需膜層。根據需要,還可以通入反應氣體,粒子團和反應氣體反應生產化合物,并沉積在基材上。
提高等離子體密度是提高沉積率的根本方法。為了提高沉積速率,促進PVD方法的實用化,出現了磁控濺射方法,作為PVD技術中的重要分支,其在原有電場基礎上,在靶材附近增加磁體及其產生的磁場,利用磁場R對帶點粒子的約束,并與電場交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運行,從而極大程度增大電子撞擊氬氣產生產生離化的概率,形成密度較高的等離子體區,進而等離子體中的Ar正粒子在電場作用下,撞擊靶面,濺射出靶材,并沉積在基材上。
磁控濺射方法鍍膜具有沉積速率高、工藝重復性好、膜層厚度控制準確等優點。目前,使用磁控濺射方法已經制備成功了一大批性能優異的光譜選擇性吸收膜層。目前典型的膜層為CN85100142 “濺射太陽能選擇性吸收涂層”提及的Al-AlN單靶涂層,和CN96102331 “太陽能選擇性吸收表面涂層及其形成方法”提及的Cu-SS-AlN的三靶涂層,具有高的吸收比,低的發射比,一般吸收比大于90%,發射比不大于0.1,上述實用化的光譜選擇性膜層大大促進光熱產業的發展。
專利文獻CN101408354使用濺射沉積方法制備薄層TiN、TiC、TiCN制備阻熱擴散層。專利文獻CN102278833也提到使用濺射沉積薄層AlN作為粘結層和擴散阻擋層的方法,以提聞I旲層的聞溫穩定性。
上述專利中均使用單一的磁控濺射方法進行制備各個亞層和子層結構,且特別優先直流磁控濺射工藝進行。磁控濺射借助于靶表面上形成的正交電磁場,把二次電子束縛在靶表面特定區域來增強電離效率,增加離子密度和能量,從而實現提高濺射速率的目的。該方法在制備吸收層時優勢特別明顯,能夠較好的調整膜層中的金屬含量,進而控制膜層的組分。
但是對于制備純度要求很高的金屬化合物薄膜時,使用直流磁控反應濺射并不能制備出純度較高的陶瓷化合物層(金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物等)。這主要是由于磁控濺射過程中工作氣體和反應氣體基本在同一區域加入造成的。盡管工作氣體的等離子體密度較高,但活性較高的反應氣體同時加入的過程中,則導致大量的金屬粒子快速在該區域反應,無法到達靶材表面,從而導致沉積速率極低。甚至當氧化物等金屬化合物沉積在靶材表面,導致靶材中毒,無法進行磁控濺射。
目前磁控濺射制備出的氧化物、氮化物等金屬氧化物薄膜中含有大量的金屬活性粒子,從而降低這些薄膜應有的增透、減反、阻擋等的作用,進而導致整個膜層的熱穩定性、耐腐蝕性等性能降低,無法滿足實際應用要求。
為了使用磁控濺射法制備出純度高、致密均勻的陶瓷化合物層,一方面不得不使用使用燒結、熱噴涂等復雜方法制備出化合物靶材,然后選擇脈沖電源、中頻電源進行射頻濺射、中頻濺射等方式進行,配合復雜的回路控制系統,才能始終控制濺射過程順利進行,進而得到純度較高的陶瓷化合物薄膜。該方法使用的脈沖電源極為昂貴,且膜層的沉積速率,其沉積速率較慢,因此實際應用推廣受到較大限制。
而且從整個磁控濺射過程上說,磁控濺射方法要求真空度較高,一般要求本底真空達到IO-3Pa級別,工藝氣壓一般也要維持在IO-1Pa級別。這就使得整個真空抽氣系統需要配置高真空、低真空組合式真空機組,一方面整個鍍膜過程抽真空時間極長,降低鍍膜效率,另一方面提高了系統的復雜性,加大了投入成本。
空心陰極效應是增加等離子體密度的另一種重要的方法,它是通過平行或相對設置的靶材對帶點粒子的幾何約束,并配合電場的交互作用,形成電子在陰極空腔的二個陰極表面之間來回振蕩的空氣陰極效應。電子在振蕩過程中大量離化工作氣體原子,從而形成高密度的等離子體。氬正離子Ar+轟擊陰極內的靶材表面形成靶材粒子團。同時氬氣流流過空腔,粒子團隨著氬氣氣流出腔體,并沉積沉積在基材。
氣流反應濺射 的顯著特點是其氣體流量大,沉積速率極快,整個系統運行真空度要求不高,僅需要已經I(T1PaK)OPa之間的低真空條件即可進行反應濺射,所以減少了常見磁控濺射所必須的昂貴的高真空泵組,從而能夠大幅度降低設備造價及運行維護費用,工藝時間和生產效率也大大提高。
氣流反應濺射的最大的優點是特別適合用于制備純度較高的金屬化合物膜層,特別是氧化物薄膜。該方法和磁控濺射的工作氣體和反應氣體在同一個區域不同。該方法中的反應氣體是在空心陰極腔外加入的,其反應過程也是在濺射粒子團的沉積路徑中完成的。高活性的氣體(如氧氣)由于惰性氣體流氬氣等的沖擊下,不會反向流動到空心陰極腔內,因此反應氣體也就不會在腔內和靶表面發生反應,在靶表面沉積形成氧化物等導電性能極差的金屬化合物,也就避免了磁控濺射常出現的陰極鈍化和靶中毒現象的發生,從而能夠使氧化物等金屬化合物的反應能夠持續快速進行。
專利文獻CN101798675A中提及一種氣流反應濺射制備二氧化鈦薄膜的方法,該方法使用中空陰極原理,能夠實現在IOPalOOPa的低真空濺射氣壓下,進行氧化物薄膜的制備。該方法結合等中空陰極離子體放電的等離子體密度高、靶材刻蝕速率高、刻蝕均勻的特點,結合大流量高速氬氣的作用,將等離子體濺射下來的靶材金屬粒子帶向基材,并在濺射物質流經的路徑中加入反應氣體,濺射金屬和反應氣體生產所需要的氧化物并沉積在基材表面。
但是同樣由于其沉積速率較快,導致其不易控制其中各種組分的比例。而對于光譜選擇性吸收膜層的吸收層,其使用特定金屬含量金屬化合物+金屬混合薄膜組合而成,因此,使用氣流反應濺射不能準確控制其成分比例,進而無法達到太陽光譜的選擇性吸收作用。發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足,提出一種新的、操作簡單、效果好的組合式太陽光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝。
本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝,其特點是:組合式光譜選擇性吸收膜層由內至外由紅外反射層、吸收層和減反層依次疊合組成;該沉積工藝采用磁控派射方法(magnetronsputtering),分別得到紅外反射層和吸收層,采用空心陰極氣流派射方法(hollowcathode gas-flow splitti ng)得至丨J減反層; 所述的紅外反射層采用Ag、N1、Cu、Al中的一種為原料,或者采用Ag、N1、Cu、Al中兩種或兩種以上的合金為原料; 所述的吸收層由金屬填充因子依次變化的2-4個子層組成,每個子層均采用磁控濺射方法制備金屬填充元素M+M氧化物或者M+M氮氧化物組成混合物陶瓷介質薄膜,其中靠近紅外反射層的吸收子層的金屬填充因子高于靠近減反層的吸收子層的金屬填充因子;所述金屬填充元素M選自Fe、Cr、N1、T1、Mn、Sn、Zn、Mg、S1、V、Mo、W、Re中的一種或幾種組成的合金; 所述的減反層為Al2O3薄膜,沉積時采用金屬Al合金為原料并使用空心陰極氣流濺射法生成。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:所述的氧化物或氮氧化物優選為Fe-0,Fe-ON, Cr-0, Cr-ON, N1-O,N1-ON, T1-0, T1-ON, Mn-0, Mn-ON, Sn-0, Sn-ON, Zn-0, ZnON, Mg-0, Mg-ON, S1-0, S1-ON, V_0、V-0N、Mo-0、Mo-ON、W_0、W-0N、Re-0, Re_0N、FeCr-0、FeCr-ON。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:空心陰極氣流濺射方法沉積Al2O3減反層時,其真空度優選控制在KKrKT1Pa,濺射功率密度維持在0.5-100W/cm2,氬氣流量為lOOO-lOOOOsccm,氧氣流量為10_200sccmo
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:減反層沉積厚度優選70-90nm。其真空度控制在2.(Γ6.0 X KT1Pa,濺射功率密度維持在l(T30W/cm2,氬氣流量為500(T7000sccm,氧氣流量為10(Tl20sccm,濺射時間 200 360s。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:所述的M優選為鐵鉻合金,特別優選AISI304 (0Crl8Ni9)或AISI316(00Crl7Nil4Mo2)。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:在紅外反射層內側還設有Al2O3粘結層,Al2O3粘結層的沉積采用空心陰極氣流濺射方法。粘結層具有親和作用,從而提高吸收層和基材的結合力,同時由于高純金屬化合物的良好耐腐蝕性,從而賦予整個基材較高的抗腐蝕能力,提高整個光熱轉換膜層的耐腐蝕性。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:在紅外反射層和吸收層之間還設有Al2O3阻擋層,Al2O3阻擋層的沉積采用磁控濺射工藝。阻擋層具有隔離阻擋作用,能夠阻止吸收層元素和紅外反射層元素間的互擴散,從而能夠提高整個光熱轉換涂層的耐高溫熱老化性能。
本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的工藝,其特點是:在采用磁控濺射方法與采用空心陰極氣流濺射方法制得各層材料的操作工序之間,增加一緩沖工序,緩沖工序采用設置中間室、窄縫法閥的方法,將前后工序隔離開來,實現前后兩種操作工序的過渡,緩沖工序的緩沖真空度處于其前后兩種操作工序的真空度之間。緩沖工序的主要作用是隔離形成磁控濺射工藝、氣流反應濺射工藝所需的真空室和不同真空度要求,避免兩者交叉污染。
本發明中,紅外反射層、吸收層和減反層三層基本決定了光譜選擇性吸收膜層的光學特性,是膜層的主要組成部分。粘結層、阻擋層是根據需要才會進一步添加的功能性亞層,該類功能性亞層對膜層的光學特性無明顯影響,但能提高了膜層的附著力、耐熱性、抗氧化能力等方面的性能。本發明工藝提出了磁控濺射結合氣流反應濺射的組合式工藝制備多層膜的工藝,該工藝能充 分發揮各自的優勢,同時又相輔相成。它充分利用了磁控濺射方法制備紅外反射層、吸收層,該方法制備的紅外反射層、吸收層金屬純度高,且能夠充分發揮磁控濺射法能夠精確控制膜層中的金屬含量和膜層厚度的優點,從而得到具有高吸收t匕,低發射比的太陽光譜選擇性吸收膜層。利用氣流反應濺射制備減反層、粘結層,發揮氣流濺射方法制備的金屬化合物純度高、致密、沉積速率快的優點,提高整個光譜選擇性吸收膜層的抗氧化性、耐腐蝕性和耐高溫性能。本發明工藝綜合上述兩種方法的優點,達到了合理安排相關工序,沉積效率高、沉積速率快、膜層結合牢靠、膜層性能大幅度提高的優點。
具體實施方式
以下進一步描述本發明的具體技術方案,以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明,而不構成對其權利的限制。
實施例1,一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝,組合式光譜選擇性吸收膜層由內至外由紅外反射層、吸收層和減反層依次疊合組成;該沉積工藝采用磁控濺射方法,分別得到紅外反射層和吸收層,采用空心陰極氣流濺射方法得到減反層; 所述的紅外反射層采用Ag、N1、Cu、Al中的一種為原料,或者采用Ag、N1、Cu、Al中兩種或兩種以上的合金為原料; 所述的吸收層由金屬填充因子依次變化的2-4個子層組成,每個子層均采用磁控濺射方法制備金屬填充元素M+M氧化物或者M+M氮氧化物組成混合物陶瓷介質薄膜,其中靠近紅外反射層的吸收子層的金屬填充因子高于靠近減反層的吸收子層的金屬填充因子;所述金屬填充元素M選自Fe、Cr、N1、T1、Mn、Sn、Zn、Mg、S1、V、Mo、W、Re中的一種或幾種組成的合金; 所述的減反層為Al2O3薄膜,沉積時采用金屬Al合金為原料并使用空心陰極氣流濺射法生成。
實施例2,實施例1所述的工藝中:所述的氧化物或氮氧化物為Fe-0,Fe-ON, Cr-O,Cr-ON,N1-0,N1-ON,T1-0,T1-ON,Mn_0、Mn-ON、Sn-0,Sn_0N、Zn-0,ZnON、Mg_0、Mg_0N、S1-0,S1-ON、V-0、V-ON、Mo-0、Mo-ON, W_0、W-0N、Re-0, Re_0N、FeCr-0、FeCr-ON。
實施例3,實施例1或2所述的工藝中:空心陰極氣流濺射方法沉積Al2O3減反層時,其真空度控制在KKTlO^a,濺射功率密度維持在0.5-100ff/cm2,氬氣流量為1000-10000sccm,氧氣流量為 10_200sccm。
實施例4,實施例1-3任何一項所述的工藝中:減反層沉積厚度優選70_90nm。其真空度控制在2.(Γ6.0 X KT1Pa,濺射功率密度維持在l(T30W/cm2,氬氣流量為500(T7000sccm,氧氣流量為 10(Tl20sccm,濺射時間 20(T360s。
實施例5,實施例1-4任何一項所述的工藝中:所述的M為鐵鉻合金。
實施例6,實施例1-5任何一項所述的工藝中:在紅外反射層內側還設有Al2O3粘結層,Al2O3粘結層的沉積采用空心陰極氣流濺射方法。
實施例7,實施例1-6任何一項所述的工藝中:在紅外反射層和吸收層之間還設有Al2O3阻擋層,Al2O3阻擋層的沉積采用磁控濺射工藝。
實施例8,實施例1-7任何一項所述的工藝中:在采用磁控濺射方法與采用空心陰極氣流濺射方法制得各層材料的操作工序之間,增加一緩沖工序,緩沖工序采用設置中間室、窄縫法閥的方法,將前后工序隔離開來,實現前后兩種操作工序的過渡,緩沖工序的緩沖真空度處于其前后兩種操作工序的真空度之間。
實施例9,一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝實驗一,步驟如下:鋁基材經清洗劑、丙酮浸泡和去離子水超聲清洗,充分烘干后進入預處理真空室。啟動機械泵低真空機組,真空度抽至1.0X 10_卜1.0X 10_2Pa,通入氬氣,工藝壓強為f 10Pa,啟動等離子源進一步對基材進行等離子體清洗l-5min,使基材清潔程度進一步提高。基材進入高真空室磁控濺射區域,真空度抽至1.0X 10_2 1.0X 10_3Pa,啟動紅外反射層Cu靶,持續通入氬氣,工藝壓強維持在0.Γ0.5Pa,沉積紅外反射Cu層70-150nm。基材進入下一高真空室磁控濺射區域,真空度抽至1.0 X 10_2 1.0 X 10 ,啟動吸收層SS靶,持續通入氬氣,工藝壓強維持在0.f0.5Pa, 調整氧氣流量,獲得高阻值吸收子層和低阻值吸收子層。首先通入氧氣60sccm,i賤射得到低阻值吸收子層,層后30-80nm,然后通入氧氣IlOsccm, 賤射得到高阻值吸收子層,層后30-80nm,兩個吸收子層相加,總厚度不大于100nm。基材進入下一低真空室氣流反應濺射區域,真空度抽至1.0X 10_卜1.0X 1.0_2Pa,通入氬氣,維持工藝壓強為f 10Pa,啟動氣流反應濺射金屬Al靶,電壓200-1000V,持續通入反應氧氣,繼續沉積一層高純化合物減反層,厚度宜在50-100nm。沉積完成減反層后,基材推出真空室,完成高性能抗氧化性光譜選擇性吸收膜層的制備。
實施例10,一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝實驗二,步驟如下:表面粗糙度極低的鏡面鋁基材經去離子水超聲清洗,充分烘干后進入預處理真空室。表面粗糙度極低的鏡面鋁基材經去離子水超聲清洗,充分烘干后進入預處理真空室。啟動機械泵低真空機組,真空度抽至1.0 X 10^1.0 X 10_2Pa,通入氬氣,工藝壓強為f 10Pa,啟動等離子源進一步對基材進行等離子體清洗l-5min,使基材清潔程度進一步提高。基材進入高真空室磁控濺射區域,真空度抽至1.0X10_2 1.0X10_3Pa,啟動吸收層SS靶,持續通入氬氣,工藝壓強維持在0.f0.5Pa,調整氧氣流量,獲得高阻值吸收子層和低阻值吸收子層。首先通入氧氣60sccm,派射得到低阻值吸收子層,層后30-80nm,然后通入氧氣I IOsccm,派射得到高阻值吸收子層,層后30-80nm,兩個吸收子層相加,總厚度不大于lOOnm。基材進入下一低真空室氣流反應濺射區域,真空度抽至1.0 X 10_卜1.0 X 10 ,通入氬氣,維持工藝壓強為f 10Pa,啟動氣流反應濺射金屬Al靶,電壓200-1000V,持續通入反應氧氣,繼續沉積一層高純化合物減反層,厚度宜在50-100nm。沉積完成減反層后,基材推出真空室,完成高性能抗氧化性光譜選擇性吸收膜層的制備。
實施例11,一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝實驗三,步驟如下:鋁基材經清洗劑、丙酮浸泡和去離子水超聲清洗,充分烘干后進入預處理真空室。啟動機械泵低真空機組,真空度抽至1.0 X 10—1 1.0 X 10_2Pa,通入氬氣,工藝壓強為l 10Pa,啟動等離子源進一步對基材進行等離子體清洗l-5min,使基材清潔程度進一步提高。基材進入下一低真空室氣流反應濺射區域,真空度抽至1.0X 10_卜1.0X 1.0-2Pa,通入氬氣,維持工藝壓強為f 10Pa,啟動氣流反應濺射金屬Al靶,電壓200-1000V,持續通入反應氧氣,繼續沉積一層高純化合物減反層,厚度宜在10_50nm。基材進入高真空室磁控濺射區域,真空度抽至1.0X 10_,1.0X 10_3Pa,啟動紅外反射層Cu靶,持續通入氬氣,工藝壓強維持在0.Γ0.5Pa,沉積紅外反射Cu層70-150nm。基材進入下一高真空室磁控濺射區域,真空度抽M 1.0X1.0_2 1.0X10_3Pa,啟動吸收層SS靶,持續通入氬氣,工藝壓強維持在0.1 0.5Pa,調整氧氣流量,獲得高阻值吸收子層和低阻值吸收子層。首先通入氧氣60SCCm,濺射得到低阻值吸收子層,層后30-80nm,然后通入氧氣llOsccm,濺射得到高阻值吸收子層,層后30-80nm,兩個吸收子層相加,總厚度不大于100nm。基材進入下一低真空室氣流反應派射區域,真空度抽至1.0Χ1(η.0Χ1.0_2Ρ&,通入氬氣,維持工藝壓強為flOPa,啟動氣流反應濺射金屬Al靶,電壓200-1000V,持續通入反應氧氣,繼續沉積一層高純化合物減反層,厚度宜在50-100nm。沉積完 成減反層后,基材推出真空室,完成高性能抗氧化性光譜選擇性吸收膜層的制備。
權利要求
1.一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝,其特征在于:組合式光譜選擇性吸收膜層由內至外由紅外反射層、吸收層和減反層依次疊合組成;該沉積工藝采用磁控濺射方法,分別得到紅外反射層和吸收層,采用空心陰極氣流濺射方法得到減反層; 所述的紅外反射層采用Ag、N1、Cu、Al中的一種為原料,或者采用Ag、N1、Cu、Al中兩種或兩種以上的合金為原料; 所述的吸收層由金屬填充因子依次變化的2-4個子層組成,每個子層均采用磁控濺射方法制備金屬填充元素M+M氧化物或者M+M氮氧化物組成混合物陶瓷介質薄膜,其中靠近紅外反射層的吸收子層的金屬填充因子高于靠近減反層的吸收子層的金屬填充因子;所述金屬填充元素M選自Fe、Cr、N1、T1、Mn、Sn、Zn、Mg、S1、V、Mo、W、Re中的一種或幾種組成的合金; 所述的減反層為Al2O3薄膜,沉積時采用金屬Al合金為原料并使用空心陰極氣流濺射法生成。
2.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述的氧化物或氮氧化物為Fe-0,Fe-0N,Cr-0,Cr-ON,Ni_0、Ni_0N、Ti_0、Ti_0N、Mn_0、Mn_0N、Sn-0,Sn_0N、Zn-0,ZnON、Mg-O、Mg-ON、S1-0、S1-ON、V-0、V-ON、Mo-0, Mo_0N、W_0、W-ON、Re-0, Re_0N、FeCr-0、FeCr-ON。
3.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:空心陰極氣流濺射方法沉積Al2O3減反層時,其真空度控制在KKTlO^a,濺射功率密度維持在0.5-100ff/cm2,氬氣流量為lOOO-lOOOOsccm,氧氣流量為 10_200sccm。
4.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:減反層沉積厚度優選70-90nm,其真空度控制在2.0 6.0X KT1Pa,濺射功率密度維持在l(T30W/cm2,氬氣流量為500(T7000sccm,氧氣流量為10(Tl20sccm,濺射時間20(T360s。
5.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:所述的M為鐵鉻合金。
6.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:在紅外反射層內側還設有Al2O3粘結層,Al2O3粘結層的沉積采用空心陰極氣流濺射方法。
7.根據權利要求6所述的工藝,其特征在于:在紅外反射層和吸收層之間還設有Al2O3阻擋層,Al2O3阻擋層的沉積采用磁控濺射工藝。
8.根據權利要求1所述的工藝,其特征在于:在紅外反射層和吸收層之間還設有Al2O3阻擋層,Al2O3阻擋層的沉積·采用磁控濺射工藝。
9.根據權利要求1-8任何一項所述的工藝,其特征在于:在采用磁控濺射方法與采用空心陰極氣流濺射方法制得各層材料的操作工序之間,增加一緩沖工序,緩沖工序采用設置中間室、窄縫法閥的方法,將前后工序隔離開來,實現前后兩種操作工序的過渡,緩沖工序的緩沖真空度處于其前后兩種操作工序的真空度之間。
全文摘要
本發明是一種組合式光譜選擇性吸收膜層快速沉積工藝,組合式光譜選擇性吸收膜層由內至外由紅外反射層、吸收層和減反層依次疊合組成;它采用磁控濺射方法得到紅外反射層和吸收層,采用空心陰極氣流濺射方法得到減反層。本發明工藝充分利用了磁控濺射方法制備的紅外反射層、吸收層金屬純度高,且能夠充分發揮磁控濺射法能夠精確控制膜層中的金屬含量和膜層厚度的優點,從而得到具有高吸收比,低發射比的太陽光譜選擇性吸收膜層。利用氣流反應濺射制備的金屬化合物純度高、致密、沉積速率快的優點,提高整個光譜選擇性吸收膜層的抗氧化性、耐腐蝕性和耐高溫性能。本發明工藝沉積效率高、沉積速率快、膜層結合牢靠、膜層性能大幅度提高的優點。
文檔編號F24J2/48GK103215556SQ20131017443
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月13日 優先權日2013年5月13日
發明者焦青太, 堯克光, 王國偉 申請人:日出東方太陽能股份有限公司
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